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PECVD에 의한 YSZ(Yttria Stabilized Zirconia)박막 제조 (Synthesis of YSZ Thin Films by PECVD)

  • 김기동;신동근;조영아;전진석;최동수;박종진
    • 한국재료학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.234-239
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    • 1999
  • PECVD(Plasma enhanced chemical vapor deposition)을 이용하여 yttria-stabilized zirconia(YSZ) 박막을 제조하였다. 반응물질로 금속유기화합물을 $Zr[TMHD]_4$$Y[TMHD]_3$그리고 산소를 사용하였으며, 증착온도는 $425^{\circ}C$, rf power는 0~100W까지 적용하였다. YSZ 박막은 (200)면이 기판에 평행한 입벙정상 구조를 가졌으며, 1시간 내에 $1\mu\textrm{m}$ 두께를 형성하였다. EDX에 의한 막의 성분분석 결과로부터 환산된 박막내의 $Y_2O_3$의 함량은 0-36%의 범위였다. 버블러의 온도 및 운반기체의 유량이 증가함에 따라 박막의 두께 역시 비례하여 증가하였는데, 이는 precursor의 flux 증가로 인한 박막내의 $Y_2O_3$의 함량증가에 의한 것이었다. Zr 및 Y, O는 박막의 두께에 따라 일정한 조성비를 나타내었다. 운반기체를 Ar로 하였을 때 $1000\AA$이하의 크기를 갖는 YSZ 입자들이 column 모양으로 기판에 수직하게 성장하였으며, 운반기체가 He인 경우에도 column 모양으로 성장하였으며 입도가 $1000~2000\AA$으로 Ar의 경우보다 조대해졌다. XRD 분석결과 $Y_2O_3$의 함량이 증가함에 따라 YSZ의 격자상수 값이 약간씩 증가하였다. 이는 박막 전반에 걸쳐 형성된 균열에 의해 격자변형으로 인해 발생한 응력을 완화시켰지 때문이다.

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용융아연도금욕에 적용되는 용탕에 따른 Ni합금의 부식성 분석 (Corrosion Analysis of Ni alloy according to the type of molten metal)

  • 백민숙
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.459-463
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    • 2017
  • 대부분의 용용융아연도금 설비는 오픈된 공간에서 용융된 아연을 사용하고 있기 때문에 용융된 아연의 용탕에서 발생되는 고온, Zn Fume 등에 의한 산화가 발생되고 있다. 현재 설비에 사용되고 있는 소재는 SM45C(기계구조용 탄소강, KS규격)으로 사용되고 있다. Zn Fume이 집중적으로 발생되고 있는 부분의 설비를 부분적으로 고온, Zn Fume에 강한 재료를 사용한다면 설비의 수명과 성능향상에 도움이 될 것으로 예상된다. 따라서 본 연구에서는 직접 설계한 Ni 합금과 Inconel 합금을 직접 고온, Zn Fume 환경에서 산화 시켜 각각의 부식성을 확인하여 비교 분석하였으며, 용융아연도금에 사용되는 용탕의 종류를 나누어 용탕에 따른 각 합금의 부식성 등을 확인하여 보았다. 500~700도로 내에 Zn, Al-Zn 용탕을 두고 Ar 가스를 이용하여 용탕에서 직접 버블링하여 Zn fumef를 발생시켜 고온, Zn fume에 의해 강제 부식을 행하는 실험을 하였다. 30일 후의 sample들을 꺼내어 표면의 산화층을 광학현미경, SEM으로 확인하고, 동전위분극 시험을 이용하여 부식성을 분석하였으며, 부식성은 용탕의 종류에 따라 달라지는 모습을 보였다.

전극의 부반응 기포발생에 따른 휘발특성과 전기화학고도산화능을 동시에 고려한 휘발성 유기화합물 처리용 최적 불용성전극 개발 (Optimum dimensionally stable anode with volatilization and electrochemical advanced oxidation for volatile organic compounds treatment)

  • 조완철;부경민;이지은;김태남;채규정
    • 상하수도학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.31-41
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    • 2019
  • Volatile organic compounds(VOCs) are toxic carcinogenic compounds found in wastewater. VOCs require rapid removal because they are easily volatilized during wastewater treatment. Electrochemical advanced oxidation processes(EAOPs) are considered efficient for VOC removal, based on their fast and versatile anodic electrochemical oxidation of pollutants. Many studies have reported the efficiency of removal of various types of pollutants using different anodes, but few studies have examined volatilization of VOCs during EAOPs. This study examined the removal efficiency for VOCs (chloroform, benzene, trichloroethylene and toluene) by oxidization and volatilization under a static stirred, aerated condition and an EAOP to compare the volatility of each compound. The removal efficiency of the optimum anode was determined by comparing the smallest volatilization ratio and the largest oxidization ratio for four different dimensionally stable anodes(DSA): Pt/Ti, $IrO_2/Ti$, $IrO_2/Ti$, and $IrO_2-Ru-Pd/Ti$. EAOP was operated under same current density ($25mA/cm^2$) and electrolyte concentration (0.05 M, as NaCl). The high volatility of the VOCs resulted in removal of more than 90% within 30 min under aerated conditions. For EAOP, the $IrO_2-Ru/Ti$ anode exhibited the highest VOC removal efficiency, at over 98% in 1 h, and the lowest VOC volatilization (less than 5%). Chloroform was the most recalcitrant VOC due to its high volatility and chemical stability, but it was oxidized 99.2% by $IrO_2-Ru/Ti$, 90.2% by $IrO_2-Ru-Pd/Ti$, 78% by $IrO_2/Ti$, and 75.4% by Pt/Ti anodes The oxidation and volatilization ratios of the VOCs indicate that the $IrO_2-Ru/Ti$ anode has superior electrochemical properties for VOC treatment due to its rapid oxidation process and its prevention of bubbling and volatilization of VOCs.

기포 유동층 내에서 RDF 촤의 연소 특성 (Characteristics of RDF Char Combustion in a Bubbling Fluidized Bed)

  • 강성완;곽연호;천경호;박성훈;전종기;박영권
    • 공업화학
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    • 제22권4호
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    • pp.429-432
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    • 2011
  • 도시 폐기물 연료(RDF) 가스화 공정에서 생성되는 촤를 보조 연료로 사용할 수 있는지 가능성을 알아보기 위하여 연소실험을 수행하였다. RDF 촤의 고위 발열량은 3000~4000 kcal/kg이었고 염소 함량은 염소기준치함량보다 낮았다. 이는 보조 연료로서의 가능성을 보여주는 것이다. 연소 배가스에서, 최대 $NO_x$$SO_2$의 농도는 각각 240 ppm과 223 ppm이었다. 만약 후처리 공정이 적용되면, 이들의 농도를 대기 오염배출기준을 충분히 만족시킬 수 있게 낮게 제어 가능할 것이다. HCl의 농도는 상대적으로 높았으며, 이는 RDF 연소시 HCl 배출에 주의를 기울어야 함을 의미한다. 반응기 내의 온도 분포, $O_2$$CO_2$의 농도변화, 고체 잔사물의 양과 연소 손실로 미루어 볼 때, 과잉공기비가 1.3이 사용되었을 때 연소 반응이 가장 안정적이었다.

대청댐 저수지의 온실가스 발자국 및 배출 경로 평가 (Assessing greenhouse gas footprint and emission pathways in Daecheong Reservoir)

  • 민경서;정세웅;김성진;김동균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권10호
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    • pp.785-799
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 대청댐 저수지(금강수계)를 대상으로 G-res Tool을 적용하여 배출 경로별 온실가스(Greenhouse Gas, GHG)의 배출 특성과 댐 건설에 따른 담수 전과 후의 GHG 순 배출량(온실가스 발자국)을 산정하는데 있다. 아울러, 단위전력 생산당 탄소배출량(GHG 배출강도)을 평가하고 저수지 부영양화 상태(총인 농도)에 따른 GHG 배출량 변화의 민감도를 분석하여 수질과 배출량의 관계를 해석하였다. 대청댐 건설 후 연간 GHG 배출 플럭스는 262 gCO2eq/m2/yr이었으며, CO2와 CH4의 비율은 각각 45.7%와 54.2%이었다. 배출 경로별로는 CO2 확산이 가장 많았으며 다음으로 CH4의 확산, 방류 시 탈기, 기포 배출 순으로 산정되었다. 댐 건설 전과 후의 GHG 순 배출량은 담수 전 산림지로 분류된 토지 피복이 담수 후 저수구역으로 변경됨으로써 탄소 흡수효과가 상실되어 510 gCO2eq/m2/yr로 증가하였다. 대청댐의 GHG 배출강도는 전력밀도(저수면적당 발전용량)가 낮아 전세계 수력발전 중앙값보다 약 3.7배 많은 86.8 gCO2eq/kWh로 산정되었다. 그러나 이 값은 화석연료인 석탄의 배출강도보다 9.5배 작은 값에 해당한다는 점은 주목할 만하다. 또한 저수지의 총인 농도가 감소함에 따라 GHG 배출량도 감소하는 것을 확인하였다. 연구 결과는 댐 저수지의 온실가스 배출 특성에 대한 이해를 높이고, 국가 온실가스 인벤토리의 불확실성을 개선하는데 활용될 수 있다.

고양이 위(胃)의 수축 및 전기활동에 대한 에탄올과 칼슘의 관계 (Relation of Ethanol and Calcium to Contractile and Electrical Activity of Cat Stomach)

  • 김명석;심상수;윤신희;한상준;김정진;최현
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제21권2호
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    • pp.259-272
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    • 1987
  • This was study carried out to investigate the effect of calcium on spontaneous contraction and electrical activity induced by ethanol in gastric smooth muscle. After peeling off the mucous membrane from the isolated whole stomach of 102 cats, two kinds of small muscle preparations $(2.0{\times}0.2\;cm)$, one longitudinal and the other circular, were excised from the fundus, the corpus and the antrum portion of each whole stomach specimen. The isometric contraction of the small muscle preparation was measured in a cylinder-shaped chamber filled with Krebs-Ringer-dextrose solution (pH 7.4, temperature $36{\pm}0.5^{\circ}C$) bubbling with 5% $CO_2$ in $O_2$. A large muscle preparation $(5.0{\times}1.2\;cm)$ was excised from the anterior wall of the corpus-antrum portion of the same specimen in 72 of 102 cats. The gastric electrical activity (slow wave and spike potential) was monopolarly recorded by four capillary electrodes (Ag-AgCl), of which two were placed on the corpus and two on the antrum, in a muscle chamber filled with the same solution as described above. Changes in the amplitude of the contraction, frequency of the gastric slow wave and the production of the spike potential were observed after adding ethanol and/or under the treatments with verapamil, $CaCl_2$ and Ca-free Krebs-Ringer-dextrose solution. The results were as follows: 1) After adding ethanol, the spontaneous phasic contraction of the corpus was reduced dose-dependently (0.125-2.0%), which was totally abolished by higher concentrations (2.0-8.0%) of ethanol. 2) The corporal phasic contraction was also completely abolished by verapamil $(3{\times}10^{-5}\;M)$ or Ca-free Krebs-Ringer-dextrose solution. The contraction was increased by $CaCl_2\;(1.8{\times}10^{-3}\;M)$, but the inhibitory effect of ethanol on the contraction persisted even under the treatment with $CaCl_2$. 3) At higher concentrations, ethanol caused tonic contraction of both preparations from the fundus, the corpus and the antrum in a dose-dependent manner. The tonic contraction of the fundus produced by ethanol was not influenced by $CaCl_2$ or verapamil, whereas the tonic contraction was not produced by ethanol in tile Ca-free solution. 4) Frequency of gastric slow wave was decreased dose-dependently by the addition of ethanol (0.25-1.0%), and tile slow wave was not produced by higher concentration of ethanol (2.0%). 5) The frequency of slow wave was significantly reduced by verapamil only and the inhibitory influence of ethanol on the slow wave frequency was reinforced by verapamil. 6) The treatment of $CaCl_2$ increased significantly the slow wave frequency, and attenuated the inhibitory effect of ethanol on the frequency. It is therefore suggested that ethanol regulates the phasic contraction and the production of slow wave by interfering with the transport of calcium in the stomach muscle of the cat.

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바라쿠다 시뮬레이션을 이용한 유동층 외부 열교환기의 유동해석 (Analysis of Fluidization in a Fluidized Bed External Heat Exchanger using Barracuda Simulation)

  • 이종민;김동원;박경일;이규화
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권4호
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    • pp.642-650
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    • 2020
  • 순환유동층 보일러에서 유동 입자들의 순환 경로는 연소로에서 비산된 입자들이 사이클론에서 포집되어 비기계적 밸브인 실포트(Sealpot)를 거쳐 연소로로 재순환하는 일반적인 경로를 갖는다. 그러나, 유동 입자들로부터 열을 추가적으로 흡수하기 위해 유동층 외부열교환기(FBHE; Fluidized Bed Heat Exchanger)가 설치된 경우, 실포트의 일부 입자들은 FBHE를 거쳐 연소로로 재순환하는 경로를 갖게 된다. 이때 기포유동층 영역으로 운전되는 FBHE는 실포트로부터 유입되는 고온(800~950 ℃)의 입자들의 유동 특성에 따라 열교환 튜브의 국부적 가열로 인한 손상 및 hot spot에 의한 입자들의 고온 뭉침(agglomeration)이 발생할 수 있어 순환유동층의 안정적 조업에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 국내 D 순환유동층 보일러의 FBHE에 대한 운전자료 분석 및 바라쿠다를 통한 CPFD(Computational Particle Fluid Dynamics) 해석을 통해 구조적 문제로부터 발생하는 열흐름의 불균일성을 밝혀내었다. 실제 D 순환유동층의 FBHE 열교환 튜브 온도는 실포트의 고체온도 변화와 가장 밀접한 상관관계를 나타내었으며, FBHE 내의 열흐름의 불균일성은 FBHE의 조업 유속의 증가(0.3→0.7 m/s)로는 그 불균일성을 해소하기 어려운 것으로 나타났다. 그러나, FBHE로 유입되는 고온 입자들에 대한 사전 혼합 영역(Premixing Zone)이 설치된 경우와, 연소로로 재순환되는 입자 배출 라인의 대칭화를 통한 구조변경 시, 입자 혼합의 증대와 더불어 열흐름의 불균일성은 상당 부분 감소하는 것으로 고찰되었다. 이에, FBHE의 구조 최적화가 열교환 성능 및 운전 안정성을 확보하는 대안임을 제시하였다.

임신 말기 임신부의 영아 돌보기 지식에 관한 연구 (A Study on Third-trimester Gravidas' Konwledge of Infant Care Activity)

  • 이수연
    • 대한간호
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    • 제29권3호
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    • pp.64-78
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    • 1990
  • The purpose of this study was to measure the degree of gravidas' knowledge of infant care activity, and to identify the factors influencing the difference of gravidas' knowledge. The subjects of this study consisted of 159 gravida visited 2 general hospitals, 2 OB/GY clinics and 2 midwives' clinics in J city for anenatal care. The data were collected from December 1 to 30, J.989. The instrument used for this study was true false type question which was developed by investigator through literature review. Data were analyzed by percentage, mean, t-test and ANOVA on significant difference with SPSS program. The results of this study were, summarized as follow: 1) The degree of gravidas' knowledge of infant care activity was 36.75, the degree of gravidas' know ledge of physical care activicy was 16.70, and the degree of gravidas' knowledge of psychosocial care activity was 20.00. 2) Among the physical care activity knowledge items, the diaper should be changed whenever it is soiled, $\lceil$shortly after feeding is over, bathing is bad$\rfloor$, $\lceil$gently patted or stroked on the back when bubbling$\rfloor$, $\lceil$10 minutes time in bathing is appropriate$\rfloor$, $\lceil$infant is crying whenever he is hungry per 3-4 hours$\rfloor$, and "room humidity controled 60 percent, more or less> were over a' percentage of 80 of right answer. Among the physical care, accivity knowledge items. $\lceil$a reason for burping was the air' he has swallowed will rise to the top of his stomach and be eructated$\rfloor$, $\lceil$burping is advisable after the feeding$\rfloor$, $\lceil$dressing of umbilical area is not necessary$\rfloor$, $\lceil$the thermometer should not be boiled for disinfection$\rfloor$, $\lceil$it is important chat the infant grasp the whole nipple within his mouth$\rfloor$, $\lceil$using alcohol sponge is bad whenever diaper is soiled", and $\lceil$when temperature is taken by the rectal method, infant legs shoud be grasped firmly_! were less than a percentage of 60 of right answer. 3) Among the psychosocial care activity knowledge items, $\lceil$it is nice, mother smile at bady frequently$\rfloor$, $\lceil$it is nice, mother praise a bady frequently$\rfloor$, $\lceil$it is nice, mother express bady's behavior$\rfloor$, $\lceil$talk frequently to the bady, the bady :should not be disturbed while feeding$\rfloor$, $\lceil$it is nice, mother see a baby face to face , $\lceil$it is nice, mother concentrate one's attention on her baby while playing$\rfloor$, $\lceil$it is nice, mother pat one's baby while he is feeding$\rfloor$, $\lceil$it is advisable, the baby is allowed to touch mother's breast while he is feeding$\rfloor$, $\lceil$it is advisable to stop feeding, if the baby protrudes one's tongue or cries while feeding$\rfloor$, $\lceil$baby is able to hear, see and smell$\rfloor$, $\lceil$it is nice, mother Concentrate one's attention on her baby while feeding$\rfloor$, and $\lceil$it is not advisable for mother to scold baby while he is crying out> were over a percentage of 80 of right answer. Among the psychosocial care activity knowledge items, $\lceil$Using' baby talks is bad when mother talks to baby> and $\lceil$it is nice, mother soothes the baby as soon as possible when he is crying I were less than a percentage of 60 of right answer. 4) There was statistically significant relationship between the degree of gravidas' knowledge of infant care activity and the demographic variables of gravida such as the age(p<0.01) and education level(p<0.01). From these results, it may be concluded that gravidas' knowledge of infant care activity is moderate level, and gravidas' knowledge of psychosocial care activity is greater than that of physical care activity. Also prenatal nursing educations should focus on subjects who have lower percentage of right answer in infant care activity knowledge items.dge items.

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실험실규모 고온고압건식탈황공정의 수력학적 특성 및 탈황온도에 따른 아연계 탈황제의 반응특성 연구 (A Study of Hydrodynamics and Reaction Characteristics in Relation to the Desulfurization Temperatures of Zn-Based Solid Sorbent in the Lab-scale High Pressure and High Temperature Desulfurization Process)

  • 경대현;김재영;조성호;박영철;문종호;이창근;백점인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권3호
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    • pp.492-498
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고온고압 건식탈황장치를 이용하여 고체순환량과 탈황반응기 내의 공극률에 대한 수력학적특성을 파악하고, 아연계 탈황제의 고온고압 조건에서 탈황반응온도에 대한 반응특성 및 연속운전을 통한 탈황 효율을 분석하였다. 실험에 사용된 고온고압건식탈황장치는 고속유동층 형태의 탈황반응기(내경: 0.015 m, 높이: 6.2 m), 기포유동층 형태의 재생반응기(내경: 0.053 m, 높이: 1.6 m), 가스의 역흐름을 방지하는 loop-seal, 두 반응기 후단에 압력컨트롤밸브로 구성되어있다. 수력학 특성으로는 고체순환밸브 개구비, 탈황반응기 가스 유속, 탈황반응기 온도 변화에 따른 고체순환량과 각 조건에서의 고속유동층 형태의 탈황반응기 높이에 따른 공극률 분포를 알아보았다. 고체순환량은 동일한 유속조건, 동일한 고체순환밸브 개구비에서 탈황반응기 온도가 상온일 때보다 $300^{\circ}C$$550^{\circ}C$일 때 감소하였으며 $300^{\circ}C$$550^{\circ}C$ 조건에서는 큰 차이가 없었다. 탈황반응기내의 공극률은 고체순환밸브 개구비가 10~20%로 고체순환량이 적은 경우 고속유동층 형태의 공극률 분포를 보이고, 30~40%로 고체순환량이 많아지는 경우 탈황반응기 하부에서 turbulent 형태의 공극률의 분포를 나타냈다. 아연계 탈황제의 탈황반응온도에 따른 반응특성은 시스템 압력 20 atm, 연속 반응 조건에서 탈황 온도를 변화시키면서 살펴보았다. 일정한 고체순환 조건에서 탈황온도 $450^{\circ}C$ 이하에서 탈황 효율 저하가 시작되는 것을 확인하였으며, 높은 탈황 효율을 유지시키기 위하여 10시간 연속운전에서는 탈황 반응 온도를 $500^{\circ}C$로 설정하여 실험하였다. 실험 결과, 10시간 연속운전을 통해, 유입 $H_2S$ 농도 5,000 ppmv 조건에서 탈황 반응기 후단 $H_2S$ 농도는 UV분석기(Radas2)와 검지관(GASTEC)의 검출한계인 1 ppmv 이하를 유지하여 $H_2S$ 제거 효율 99.99% 이상을 달성하였다.